Nuevos datos sobre estratigrafía del Ordovícico y estructura varisca

Nuevos datos sobre estratigrafía del Ordovícico y estructura
varisca en el Macizo de Santa María la Real de Nieva
New data about the stratigraphical record of the Ordovician and variscan structure in the Santa María la Real de
Nieva Massif
F. Alonso, F. J. Rubio, L. M. Martín-Parra, L. R. Rodríguez-Fernández
Instituto Geológico y Minero de España, Área de Cartografía Geológica. c/ Calera 1, 28760 Tres Cantos, Madrid.
ABSTRACT
We present a new geological map of the lower Ordovician materials cropping out in the Santa Maria la
Real de Nieva Massif. The Ordovician sequence, Fm. Capas de Domingo García, comprises two separate
stratigraphic units. The lower unit contains conglomerate with clasts of felsic volcanic rocks at its base,
slates, and quartzite with cruziana. The upper unit is composed by the quartzite and slate, which is
considered a regional equivalent of the sequence at the base of the Armorican Quartzite. The structure of
the area is the result of the interference of the Variscan D3 folding with the D1 and D2 structures. Despite
the interference, evidence is preserved that indicates an anomalous westward vergence of the Variscan D1
structure, analogous to local D1 structures in parts of the Portuguese sector of the Central Iberian Zone.
Key words: Variscan Belt, Central-Iberian Zone, Spanish Central System, Ordovician, felsic magmatism.
Geogaceta, 37 (2005), 39-42
ISSN: 0213683X
Introducción y marco geológico
El Macizo de Santa María la Real de
Nieva (MSRN) (Fig. 1) constituye un
afloramiento de materiales paleozoicos y
mesozoicos rodeado por depósitos terciarios en el borde sur de la Cuenca del Duero. El macizo tiene una estructura claramente antiformal elongada en dirección
NE-SO, habiéndose levantado, al igual
que el Sistema Central, durante la
Orogenia Alpina, como consecuencia de
la compresión Bética.
Los afloramientos de rocas
paleozoicas del macizo se encuentran
enmarcados dentro de la Zona CentroIbérica de Julivert et al. (1972), caracterizada por la presencia de gneises tipo
“Ollo de Sapo” y de una potente serie
pizarrosa denominada Complejo Esquisto-Grauváquico, de edad PrecámbricoCámbrico inferior, sobre la que reposa
discordante y con carácter transgresivo el
Ordovícico inferior. Además de estos materiales metamórficos, en el macizo
afloran rocas graníticas y abundantes diques aplíticos, pegmatíticos y de pórfidos
graníticos.
En el MSRN se pueden diferenciar
dos grandes dominios separados por la
denominada “Falla normal dúctil de Santa María la Real de Nieva” (F.E.N.,
Bergamín et al., 1989), y su prolongación
dúctil-frágil en la Falla de Carbonero el
Mayor (Álvarez et al., 1988), las cuales
dejan al conjunto de rocas ígneas y a las
rocas metamórficas de mayor grado en la
parte meridional y oriental, y a la serie de
materiales metamórficos de menor grado
aflorando en el resto del macizo.
Antecedentes
Las series metasedimentarias descritas en el MSRN (Álvarez, 1982; Álvarez
et al., 1991) comprenden las siguientes
unidades:
Un conjunto de esquistos de edad incierta, estimada cámbrica-precámbrica,
limitados al este por los materiales
mesozoicos y cenozoicos y al oeste por la
Falla de Carbonero. Su fábrica es característica de la segunda fase varisca en condiciones de grado medio. A este conjunto
se pueden asimilar los afloramientos de
esquistos que aparecen al sur de la F.E.N.,
donde metasedimentos y ortogneises aparecen como cuerpos aislados entre aplitas
y pegmatitas deformadas.
Una potente serie pizarrosa, con niveles carbonatados, carbonosos, areniscas
feldespáticas y cuarcitas intercaladas, de
probable edad Precámbrico superiorCámbrico inferior y adscrita al Complejo
Esquisto-Grauváquico, que recibe el
nombre local de Capas de Santa María. A
techo de esta unidad se venían incluyendo niveles de pizarras con cantos que,
como se verá más adelante, pertenecen en
realidad al Ordovícico basal. La fábrica
es de bajo grado y se identifica como de
primera fase varisca. Su límite suroriental
es tectónico, mientras que hacia el noroeste quedan cubiertos por el Ordovícico
discordante o por los recubrimientos
cenozoicos.
Un Ordovícico inferior (TremadocArenig), fundamentalmente cuarcítico,
con intercalaciones de pizarras y con un
nivel conglomerático a su base, que se
apoya discordantemente sobre la unidad
anterior. Recibe la denominación local de
Capas de Domingo García. Se
correlaciona con la Formación Capas del
Voltoya (Bellido et al., 1991), que aflora
en el cercano Macizo de Ojos Albos, donde aparece situada por debajo de la
Cuarcita Armoricana. Su metamorfismo
es de bajo grado y la fábrica principal de
primera fase varisca.
Los pliegues cartográficos de dirección NO-SE, de pequeña amplitud y longitud de onda kilométrica, venían siendo
descritos como de primera fase varisca,
sinesquistosos con la fábrica S 1 y
vergentes al SO (Álvarez et al., 1988)
(Álvarez et al., 1991). Estos pliegues aparecen afectando a los materiales
ordovícicos y del Complejo EsquistoGrauváquico, en los que la fábrica
penetrativa es una S1 de bajo grado metamórfico. La vergencia de las estructuras
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crucianas y por último pizarras y
limolitas. En la parte más baja de la serie
continúan apareciendo pizarras con cantos de pizarra y cuarzo, con niveles fuertemente enrojecidos, pudiendo observarse en algunos puntos choques angulares
entre la estratificación de estos niveles y
la estratificación de los materiales del
Precámbrico-Cámbrico inferior. Este nivel conglomerático en la base del
ordovícico ha sido también descrito con
anterioridad en áreas próximas como la
zona de Salamanca (Díez Balda, 1986;
Ares Yáñez, 1995).
b) Miembro cuarcitas y pizarras: unidad predominantemente cuarcítica, con
bancos de hasta 3 metros de espesor separados por intercalaciones de pizarras.
La estructura varisca de plegamiento
Fig. 1.- Esquema y cortes geológicos.
Fig. 1.- Schematic geological map and cross-sections.
de D1, hacia el SO, sería aparentemente
opuesta a la esperable en este área de la
Zona Centro-Ibérica, en la que el
apilamiento regional es hacia el NE, por
lo que se interpretaba (Álvarez et al.,
1991) como un flanco inverso de D 1,
vuelto a invertir (y puesto en posición
normal) por la tercera fase varisca.
Las series ordovícicas
En la realización de este trabajo se ha
podido constatar una mayor importancia
de los niveles conglomeráticos existentes
y su localización por encima de la discordancia basal del Ordovícico, en lugar de
40
por debajo. Así, dentro del Ordovícico
inferior aflorante se han podido diferenciar dos miembros distintos, que de muro
a techo son:
a) Miembro conglomerados,
cuarcitas y pizarras: unidad pizarrosa,
con niveles cuarcíticos y con abundantes
cantos pizarrosos y de cuarzo lechoso a la
base, que hacia el este aumenta notablemente de espesor y pasa a incorporar niveles
de
conglomerados
y
microconglomerados (Foto 1), con cantos
de pizarra, cuarzo lechoso, arenisca, cuarzos volcánicos (Foto 2) y de tobas
riolíticas o riodacíticas, en matriz arenosa, y hacia techo, niveles de areniscas con
El estudio de las estructuras de plegamiento variscas ha permitido realizar modificaciones sustanciales en su interpretación. Así, los pliegues cartográficos de
dirección ONO-ESE que eran interpretados como de primera fase y con la fábrica
S1 como plano-axial, aparecen en realidad
plegando dicha fábrica (Fig. 2 a y b), presentando además relaciones inconsistentes con las microestructuras de primera
fase varisca:
- Los ejes de micropliegues con S1
plano-axial y las lineaciones de intersección S0-S1 presentan una amplia dispersión (Fig. 2 c). La mayor concentración
de medidas, correspondientes a flancos
largos de la macroestructura de plegamiento, tienen orientaciones norteadas e
inmersiones de ángulo bajo hacia el norte, siendo fuertemente oblicuas al trazado
de los ejes de los pliegues cartográficos.
- Las lineaciones de estiramiento
medidas según el máximo elongamiento
en cantos de cuarzo deformados durante
la primera fase y en cristales de pirita sobre planos S1 (Fig. 2 d), tienen unas direcciones cuya dispersión abarca un arco de
180º dentro de un mismo plano N98/18,
lo cual indica que esta lineación, L1, junto
con la fábrica planar que la contiene, se
encuentra plegada por una deformación
posterior.
- Se ha evidenciado la existencia de
una esquistosidad de crenulación que
afecta a S1, con una distribución irregular,
que presenta lineaciones de intersección
paralelas a los ejes de los pliegues
cartográficos (direcciones en torno a
N120E e inmersiones bajas al ONO).
Por todo ello es posible correlacionar
estos pliegues cartográficos postfoliación
principal, vergentes al SO, con la tercera
Fig. 2.- Estereogramas: a) Medidas de S1 en flanco corto de pliegues 3. b) Medidas de S1 en
flanco largo de pliegues 3. c) Medidas de ejes de micropliegues y lineaciones de intersección S0
y S1. d) Lineaciones de estiramiento medidas en cantos de cuarzo y en cubos de pirita.
Fig. 2.- Stereoplots: a) S1 measured on the short limb of the D3 folds. b) S1 measured on
the long limb of the D3 folds. c) Microfold axis and S0-S1 intersection lineation. d) Mineral
lineations in quartz clasts and pyrite cubes.
metría de la secuencia ordovícica basal,
con participación volcanosedimentaria,
podría ser la de una cuenca en semigraben
profundizándose hacia el Este, donde los
depósitos serían más proximales y de mayor energía de transporte y hacia donde
se situaría un posible borde activo. Este
tipo de cubetas en semigraben han sido
anteriormente descritas para explicar la
deposición de los materiales del
Ordovícico (Martínez-Catalán et al.,
1992), habiéndose producido periodos de
inestabilidad tectónica distensiva que
afectaron al margen continental en esta
época. En relación con estas etapas de
inestabilidad tectónica distensiva se produciría la emisión de materiales
volcanogénicos félsicos, como es el caso
de la actividad magmática datada
radiométricamente como Arenigiense de
los ortogneises tipo “Ollo de Sapo”. Ya
dentro de los materiales del PrecámbricoCámbrico inferior, pero cerca de su techo,
aparecen importantes niveles con muy
densas venulaciones de cuarzo aparentemente prevariscas, plegadas y foliadas
por la primera fase varisca, quedando
paralelizadas a S1, por lo que podrían corresponder a fracturas tensionales en relación con las fallas lístricas que originaron las cubetas en semigraben. Esto explicaría la abundancia de cantos de
cuarzo lechoso en los niveles
conglomeráticos más bajos del
Ordovícico.
En cuanto a la estructura varisca,
podemos afirmar que la fábrica S1 se encuentra en realidad plegada por las es-
fase de deformación varisca, siguiendo el
modelo propuesto por Macaya et al.
(1991). Estructuras de plegamiento de
tercera fase afectan también a los materiales esquistosos y gneísicos, en los que
la fábrica penetrativa plegada es ya claramente una S2 que aún engloba relictos de
S1. Los ejes de pliegues medidos tienen
direcciones de N-S a NE-SO, consistentes con la estructura de este bloque profundo, pero transversas a las direcciones
de tercera fase en los materiales cambroordovícicos del bloque de techo. Ambas
direcciones son sólo paralelas en las cercanías de la F.E.N., por lo que interpretamos que esta última estructura es la principal responsable de los giros y variaciones en la dirección de las estructuras
previas.
Discusión y conclusiones
El análisis de los datos del mapa
geológico realizado indican que la geo-
Foto 1.- Conglomerados en la base del Ordovícico.
Photo 1.- Basal Ordovician conglomerate.
41
Foto 2.- Detalle al microscopio óptico de un canto cinerítico con cuarzos de morfologías volcánicas.
Photo 2.- Photomicrograph of a cineritic clast with volcanic quartz.
tructuras cartográficas, que pertenecen
a la tercera fase de deformación varisca
y cuya geometría es de pliegues
vergentes al SO, con flancos largos en
los que S1 tiene un rumbo de ONO-ESE
a E-O, y flancos cortos con S1 más cercana a N-S. La vergencia anómala hacia el oeste de las microestructuras de
primera fase no estaría relacionada con
su inversión por la deformación de tercera fase, ya que es manifiesta en los
flancos normales de los pliegues de D3,
al tiempo que la posición de las series
estratigráficas es también normal; por
lo tanto es posible que tuvieran esta
vergencia al O previamente, tal y como
parece suceder en, al menos, algunas
áreas del sector portugués de la Zona
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Centro-Ibérica (Ribeiro et al., 1990;
Dias et al., 2003).
Agradecimientos
Este trabajo ha sido financiado por el
IGME a través del proyecto de cartografía geológica de las hojas del Mapa
Geológico de España 1:200.000 números
38 (Segovia) y 45 (Madrid). Queremos
agradecer a Pablo Valverde-Vaquero su
ayuda con la traducción.
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